世界高炉炼铁技术的发展现状与趋势

近10年来,国外在炼铁工艺流程结构优化,高炉大型化、现代化、高效化、低碳化等方面取得了显著成就,高炉生产效率不断提高,燃料消耗不断下降,高炉清洁低碳生产技术迈向新的发展阶段。阐述了世界高炉炼铁技术近年来的发展现状,如高炉大型化、工艺流程结构优化、高炉长寿技术、高炉低碳炼铁技术等。认为:基于现有高炉炼铁工艺流程,通过装备现代化、大型化和工艺优化,可以取得优异的技术经济指标,进一步提高技术竞争力;延长高炉寿命、提高球团矿入炉比例、提高炉料分布精准控制水平等,是未来高炉改善工艺操作、优化工艺装备的重要技术途径;未来高炉炼铁工艺创新发展的重点是氢基燃料的大量应用,实现碳-氢耦合还原和高效耦合的“三传一反”过程,提高H₂在高炉内的利用率。     

1300℃高风温的改进内燃式热风炉

据统计高炉生产在钢铁联合企业的能量消耗中约占55％,而燃料消耗约占其中的85％,由此可见需要大量的焦炭。但是能用来炼焦的煤一般只占煤储量的20～30％,因此促使人们设法对焦炭开源节流。实践表明:高风温既能节约焦炭,又能使高炉多接受喷吹燃料用来代替焦炭,还能强化高炉冶炼。热风温度每升高100℃,可降低焦比15～20公斤,增喷煤粉50公斤,或重油25公斤,使高炉能增产生铁3～4％。由于传统的内燃式热风炉存在着结构缺陷,一般风温只能达到1000～1100℃左右。西德罗斯林根厂、沙尔茨吉公司、蒂森钢铁公司分别于1959年、1963年、1965年成功地研制出地得式、柯柏式、马琴与派根司特     

新钢1050 m3高炉低品位经济冶炼操作实践

分析新钢1050m3高炉2012年5月份后的原燃料现状.通过加强原料管理、优化高炉操作制度、低硅冶炼、优化喷吹配煤结构等管理和技术措施,克服原料品质下降,高炉操作难度大等不利因素,实现了高炉长期顺行,燃料比逐步下降.2013年2月高炉入炉焦比为400 kg/t,煤比142 kg/t.     

高炉喷吹煤粉

高炉喷吹燃料是大幅度地降低焦比的重要措施。这是近20年来高炉重大技术发展之一,无论是国内还是国外,高炉喷吹燃料都取得良好的效果。我国自1963年开始,先后对高炉喷吹重油和煤粉进行了实验室和工业性试验,鞍钢在1964～1965年全厂高炉普遍开始喷吹重油,1964年首钢公司、北京钢铁学院以及其它单位协作在首钢炼铁厂1~#高炉进行喷吹无烟煤试验,获得成功,不久这一技术在全厂推广。现在我国重点企业的高炉有60%以上喷吹燃料。由于近年来能源结构调整,重油供应受到限制,喷油逐年减少,喷煤逐年增多,     

用评价高炉生产效率的新方法研讨大型高炉生产状况

当前中国大型高炉的炉况波动较多,影响高炉技术经济指标提升,造成上述问题的原因主要是原燃料质量变化、炉料结构的调整以及适应原燃料质量下降条件下的低燃料比操作。且高炉操作制度频繁调整后高炉稳定性没有得到有效改善,除了仍应采取精料方针及排除环境干扰以外,高炉生产效率的有效评价对优化高炉各项指标及提高稳定性具有重要的意义。使用评价高炉生产效率的新方法统计分析了2016年4 000 m3高炉的生产数据,研究结果可为生产管理、技术人员、操作人员寻求合理的高炉操作制度提供依据。     

氧油雾化喷吹在小高炉的冶炼效果

丹阳钢铁厂有15m~3小高炉一座。在冶金部与省冶金局的关怀下,77年建了一座能力为150m~3/小时的制氧车间,供高炉送氧,以达增产与降焦之目的。于77年制定了高炉氧油雾化及高炉富氧的技术工艺流程,通过试验效果是显著的。78年9月高炉曾富氧加喷吹重油,利用系数达4.0以上,焦比达600kg/吨以下,但由于没有计量设备。所以没有得到数据。11月20日至月底正式做了氧油雾化试验,产量提高9.7％,焦比下降15.5％,燃料比下降6.6％,高炉顺行,作操稳定,现将情况简要介绍如下:     

西昌钢钒1号高炉降低燃料比的措施

对西昌钢钒1号高炉降低燃料比的措施进行了总结。通过采取优化炉料结构、优化上下部调剂、优化炉腹煤气量指数等措施,高炉长期稳定顺行、煤气利用率提高,燃料比从2014年的556kg/t下降至2016年的544kg/t。实践表明:在综合品位、熟料率提高等精料条件下,上部进行大批重、大角度、宽平台操作,下部适当提高风速和鼓风动能,是提高产量、降低燃料比的关键措施;1号高炉低燃料比操作的合适炉腹煤气量指数范围在65.01~69.32 m/min。     

2009年前5个月重点企业炼铁几项指标分析

2009年前5个月重点钢铁企业炼铁生产扭转了2008年生产指标下滑的趋势。全国重点钢铁企业高炉燃料比为518kg／t,比上年下降14kg／t,入炉焦比为374kg／t,比上年下降22kg／t,喷煤比为144kg／t,热风温度为1158℃等指标均创出历史最好水平。高炉炼铁原燃料供应和质量的改善,是高炉技术改善的主要因素;高炉操作从粗放式转变为精细化,也促进了炼铁技术的进步。目前,中国炼铁技术发展不平衡,是先进与落后共存阶段,尚有年生产能力7500万t的落后小高炉存在,要加快淘汰落后装备的进程,以促进节能减排工作的深入开展,向炼铁强国迈进。     

炼铁原料整粒的实践

近几年济南铁厂高炉生产技术经济指标有了显著的改善。尤其是焦比,降低幅度较大。1962年焦比为1000公斤焦/吨铁;1963年下降到738公斤焦/吨铁,降低了26.2%;而1964年又继续下降到617公斤焦/吨铁,较之1963年降低了16.4%。焦比最低的月份为556公斤焦/吨铁。取得     

太钢高炉喷吹煤粉的有效发热值及应用

对太钢高炉喷吹煤粉的有效发热值进行了研究,认为利用煤粉在高炉内有效发热值评价使用价值更合理。以太钢高炉喷吹煤粉的有效发热值为指导,提出了不同煤比条件下喷煤结构的调整方向,提高了煤粉在高炉内的利用率。在调整喷煤结构后,太钢高炉喷吹煤粉的有效热值由焦炭的93%左右上升到96.7%左右,在焦比变化不大的情况下,燃料比下降明显,2018年较2017年下降9.6kg/t。     

国内外高炉喷吹燃料的现状及动向

全世界90%左右的生铁是喷吹燃料的高炉生产的。由于各国资源状况不同,高炉喷吹燃料也有所差别。一般说来,西欧和日本主要是喷油,苏联主要是喷天然气,美国既喷油又喷天然气。1973年石油危机后,由于石油价格不断上涨,近年来各产钢国家都在积极开发代用燃料,向所谓无油化钢铁企业发展。美国1980年提出在15年内做到钢铁工业完全用煤作喷吹燃料(现在仍喷重油、煤焦油和天然气),代替油和天然气,以美国     

对氧化镁渣冶炼的几点认识

MgO是高炉渣四大组分之一,它的变化对炉渣的物理和化学性质影响较大.炉渣中MgO的来源,其一是原料中带入,其二是外加含MgO熔剂.我厂烧结矿及炉渣中MgO经历由低→高→适中的过程.现根据我厂多年生产实践,就MgO渣冶炼的几个问题分析如下:一、烧结矿和高炉炉渣中MgO变化的状况从1963～1981年我厂烧结矿MgO和高炉炉渣中MgO变化情况及原燃料特点大致可分以下几个阶段.     

提质煤代替高炉部分喷吹用煤及其性能

 为了拓展高炉喷吹燃料资源,研究了由长焰煤低温热解提质后得到的提质煤作为高炉喷吹煤利用的可行性。试验采用TG/DTG差热分析对提质煤的燃烧性和反应性进行研究,运用SEM电镜对提质煤与F煤的微观结构进行表征。结果表明,提质煤的燃烧性和反应性均明显优于F煤,这主要是由于提质煤在低温热解过程中挥发分析出,煤粉颗粒结构遭到破坏,产生大量孔隙和棱角结构所致。配加提质煤的混煤燃烧结果表明,提质煤与F煤燃烧具有协同反应作用,混煤的燃烧性和反应性都明显提高,有利于高炉喷吹煤粉在高炉中燃烧利用。高炉喷吹提质煤工业试验结果表明,配加提质煤焦比、燃料比下降,当提质煤配比达40%时,燃料成本下降9.84元/t,经济效益可观。     

首钢股份3号高炉炉役后期降低燃料消耗实践

首钢股份3号高炉于2010年1月投产,一代炉役寿命已达12年,进入炉役生产后期。生产中存在操作炉型既定,高炉炉况接受调整困难;炉缸炉底侵蚀严重,加钛护炉为常态;冷却强度下降,在炉墙处形不成稳定的渣皮等制约高炉强化冶炼的特征,高炉表现为煤气流分布紊乱,炉缸侧壁温度长期处在高位,被迫控制铁水产量适应,严重影响了高炉顺行,燃料消耗居高不下。通过采取加强原燃料质量管理,提高原燃料质量和入炉粒级;合理地上下部调剂,调整中心和边缘煤气流分布,提高煤气利用率;精细精准化日常管理,保证炉温和炉渣碱度合适稳定,炉外渣铁出匀出净等措施,3号高炉炉况长时间稳定顺行,铁水产量稳步提升,燃料比大幅下降,各项技术经济指标明显改善。     

川威1750m~3高炉高钛渣冶炼技术措施

川威两座1750m~3高炉长期冶炼钒钛矿,2013—2015年高炉长期陷入难行、悬料、炉况失常的被动局面,数月利用系数低于1.7。认为高炉要建立适合自己原燃料特点的工艺技术路线,以高炉稳定生产为中心,不断消除任何阻碍"高炉顺行"的不利因素。通过采取加强原燃料质量管理、强化高炉操作管理、提高设备稳定运行率等措施,2016年高炉开始进入良性循环阶段,2018年高炉利用系数达到2.80,燃料比521.2kg/t,主要技术经济指标取得巨大进步。     

武钢1号高炉炉墙结厚的处理

对武钢1号高炉炉墙结厚的处理过程进行了总结。认为原燃料质量下降、高炉处于护炉生产状态、铜冷却壁冷却强度较大、INBA设备故障导致高炉经常憋炉是导致1号高炉炉墙结厚的主要原因。采用热洗炉和强烈发展边沿气流等措施,分三个阶段对炉墙结厚进行处理,20天后炉况彻底恢复正常,主要技术经济指标明显改善,利用系数提升至2.485,燃料比降至491.6 kg/t。     

烧结使用块矿铺底料的生产实践

龙钢烧结使用块矿替换烧结矿作铺底料的试验表明:块矿替代烧结矿作铺底料有利于提高烧结生产率,降低烧结能耗,改善烧结矿强度和低温还原粉化指标,进而优化炼铁高炉炉料结构。含块矿烧结矿配比入炉率达到75%以上,大量使用块矿,使高价位外购球团矿使用量减少。同时高炉铁水含硅量、燃料比大幅度降低,1号、2号高炉吨铁燃料比较前下降了63.73kg,3号、4号高炉吨铁燃料比较前下降了75.98kg,生铁成本降幅在100元左右,高炉各项经济技术指标也大幅提升。     

首钢股份1号高炉富氧喷煤操作线及应用

以首钢股份1号高炉2018年某阶段的数据及参数为基础,计算得出富氧喷煤状态下的高炉操作线及理想操作线,能清晰地表达出高炉生产状况,明确高炉生产的节约燃料方向,理论上1号高炉的最大节约燃料量为22kg/t。重点分析了煤气利用率、风温、生铁硅含量等变化对高炉焦比的影响,并针对1号高炉的具体状况,提出了一些降低燃料比的措施。     

邯钢2000 m3高炉强化冶炼技术进步

对邯钢2000m^3高炉强化冶炼的过程进行了分析,该高炉是从德国引进的二手设备,采用了并罐无钟炉顶、全冷却壁结构炉体、软水密闭循环冷却系统、湿式除尘煤气净化系统等先进技术。针对大风机投产、富氧减少、原燃料质量下降等因素,通过加强原燃料管理,进一步优化炉料结构,完善上下部调剂,制定更趋合理的高炉操作方针,高炉的强化冶炼取得了较好效果。     

大型高炉稳定控制技术探讨

炼铁呈现高炉不断大型化和原燃料资源日益紧张并且质量不断劣化两大相互制约发展趋势,给大高炉操作带来较大困难,高炉稳定性下降,对高炉操作技术要求更高,而且更加精细。为了适应高炉发展需要,综合操作制度合理性和匹配性是高炉稳定的基础。结合宝钢3号高炉2010年生产攻关操作实绩,解析和探讨大型高炉稳定控制技术基本规律,进一步优化和改进大型高炉煤气流控制技术,提升应对高炉原燃料劣化的技术,推进大型高炉操作技术进步。